天文學(xué)家：宇宙中至少有2萬(wàn)億個(gè)星系，地球只是一粒沙子

宇宙，乃是一切空間與時(shí)間的合集。

行星、恒星、塵埃云、星系等我們所有已知的宇宙結(jié)構(gòu)，和物質(zhì)能量的各種形式，都包含在宇宙之中，正所謂“天地方圓為宇，古往今來(lái)為宙”，從古至今，人類沒有停下過(guò)對(duì)宇宙探索的腳步。

公元前2世紀(jì)，古希臘學(xué)者歐多克斯首先提出了日心說(shuō)，他認(rèn)為地球是宇宙的中心，包括太陽(yáng)在內(nèi)的其他天體都圍繞著地球運(yùn)動(dòng)，后來(lái)托勒密對(duì)該理論進(jìn)一步發(fā)展完善，建立了世界上第一個(gè)完整的行星體系模型：地球處于宇宙中央，人們?cè)谝雇砜吹降钠渌�星星，是包裹著宇宙的一個(gè)天球，上面鑲嵌了很多恒星。

現(xiàn)在看來(lái)，當(dāng)時(shí)人們對(duì)宇宙的描述與想象有些過(guò)于狹小了，但其實(shí)后來(lái)的天文學(xué)家，對(duì)宇宙的大小估計(jì)也很保守。

在一百多年前，科學(xué)家們還認(rèn)為宇宙只有銀河系，銀河系就是宇宙本體，也就是所謂的宇宙孤島模型，直到美國(guó)天文學(xué)家埃德溫.哈勃發(fā)現(xiàn)：根據(jù)造父變星的尺度衡量，仙女座星云的間距是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)銀河系直徑的，這意味著仙女座星云并不在銀河系之內(nèi)，也就是說(shuō)，宇宙中并非只有一個(gè)銀河系。

1世紀(jì)的今天，我們知道了地球是銀河系幾乎可以忽略的極小一部分，而銀河系又是宇宙中不起眼的存在，地球在宇宙中，就像一粒沙子在撒哈拉大沙漠里。

但宇宙中的星系們彼此之間還是很能抱團(tuán)取暖的，在彼此引力場(chǎng)的作用下，或大或小的星系都聚攏在了一起，形成了一個(gè)個(gè)星系群，星系群又組成了星系團(tuán)，星系團(tuán)組成超星系團(tuán)，超星系團(tuán)彼此聯(lián)合起來(lái)形成復(fù)合體，復(fù)合體再往上就是宇宙長(zhǎng)城了，若干條長(zhǎng)城盤根錯(cuò)節(jié)，成了我們現(xiàn)在看到的宇宙網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

那么宇宙中，究竟存在多少個(gè)星系？

想要回答這個(gè)問(wèn)題，我們肯定不能一個(gè)個(gè)數(shù)，只能借助太空中的哈勃望遠(yuǎn)鏡，讓它采用抽樣調(diào)查的方式。

也就是先在夜空中劃定一個(gè)相對(duì)宇宙來(lái)說(shuō)很小的區(qū)域，然后通過(guò)太空望遠(yuǎn)鏡持續(xù)曝光，再加一些不同光波長(zhǎng)的探測(cè)設(shè)備輔助，最后呈現(xiàn)出這個(gè)小區(qū)域的星系照片。

在哈勃望遠(yuǎn)鏡于2003年公布的超級(jí)深場(chǎng)中，天文學(xué)家們讓哈勃瞄準(zhǔn)3平方角分范圍的一小部分天區(qū)，持續(xù)曝光了100萬(wàn)秒，最終在這張照片中發(fā)現(xiàn)了1萬(wàn)個(gè)星系，不要忘了，這還只是全天區(qū)面積的1270萬(wàn)分之一，跟針尖的大小差不多。

2012年，哈勃望遠(yuǎn)鏡用同樣的辦法獲得了哈勃極深場(chǎng)，這次的曝光持續(xù)了50天，觀測(cè)范圍是全天區(qū)面積的3200萬(wàn)分之一，最終獲得了5500個(gè)星系的成像，其中最古老的星系遠(yuǎn)在132億光年外，幾乎就是宇宙大爆炸后誕生的第一批星系。

通過(guò)若干次哈勃深場(chǎng)的拍攝，天文學(xué)家和宇宙學(xué)家們認(rèn)為，可觀測(cè)宇宙內(nèi)至少有2000億個(gè)和銀河系類似的星系。

但2016年，諾丁漢大學(xué)的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)研究哈勃極深場(chǎng)，輔以星系在不同時(shí)間段演化，提出了一個(gè)星系密度的公式，該公式的計(jì)算結(jié)果表明，可觀測(cè)宇宙中的星系數(shù)量要比2012年時(shí)多10倍，也就是說(shuō)可觀測(cè)宇宙內(nèi)，至少存在將近2萬(wàn)億個(gè)星系。

考慮到宇宙正在誕生新的星系，這個(gè)驚人的記錄在未來(lái)很可能還會(huì)被打破，而且不要忘了，2000億也好2萬(wàn)億也罷，都只是可觀測(cè)宇宙內(nèi)的數(shù)據(jù)，在465億光年外，廣闊的未觀測(cè)宇宙中，一定還有大量未被發(fā)現(xiàn)的星系，只是它們的退行速度已經(jīng)超過(guò)了光速，人類永遠(yuǎn)看不見它們而已。

但不要灰心，如果不出意外的話，隨著本月底NASA新一代望遠(yuǎn)鏡，詹姆斯.韋伯望遠(yuǎn)鏡的發(fā)射升空，這個(gè)相當(dāng)于哈勃ProMax版的超級(jí)望遠(yuǎn)鏡，是有能力發(fā)現(xiàn)更多星系的，并且它還能看到宇宙大爆炸之初發(fā)生了什么。

總體來(lái)說(shuō)，雖然有生之年我們無(wú)法親眼目睹宇宙的宏大與美妙，也無(wú)法理解宇宙對(duì)于人的意義，但作為宇宙中為數(shù)不多的智慧生命，人類能親眼見證宇宙的和諧與美，那怕只是粗淺的一小部分，本身就是很美好的事。

不要忘了，宇宙的最不可理解之處，在于它是可以理解的，宇宙的最可理解之處，在于它是不可理解的。